CN109356707A - 一种发动机用水泵的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于车辆技术领域，公开了一种发动机用水泵的控制方法。该控制方法，包括以下步骤：获取当前发动机的实际水温T；当T3＜T＜T4或T1＜T＜T2时，根据实际水温T的变化率a确定水泵的转速，其中T1、T2、T3、T4均为温度预设值，且T1＜T2＜T3＜T4。针对在发动机的实际水温T虽然在目标水温范围T1～T4内，但温度偏高时且此时水温变化率a较快，或水温温度偏低且此时水温下降变化率a较快时,根据实际水温T的变化率a确定水泵的转速，能够将发动机水温精确的控制在目标水温范围内，防止水温超出目标水温范围，实现了在实际工况中对发动机水温更加精准的预控，提高了发动机水温的控制稳定性。

Description

一种发动机用水泵的控制方法

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种发动机用水泵的控制方法。

背景技术

在发动机的冷却系统中，水泵是为冷却液提供循环动能，实现发动机与空气热交换的动力源。目前市面上存在有机械水泵以及电子水泵，其中机械水泵由发动机通过皮带轮进行驱动，其转速与发动机转速成正比，但是流量无法调整；电子水泵通过蓄电池直接提供动能，可以随时调整流量。

现有发动机的电子水泵采用基于发动机水温和工况点的控制方法，当发动机热车结束正常行驶时，依据发动机转速和扭矩以及发动机当前的实际水温来控制电子水泵的需求转速。由于在整车实际运行工况中，发动机燃烧产热量随着工况的实时变化而变化，现有技术中根据发动机转速和扭矩来控制电控节温器开度和电子水泵转速，并依据发动机实际水温作为反馈进行水温调整，该方法能够相对有效的进行水温度预控。

但是现有技术中未考虑以下特殊情况，当水温在目标水温范围内但略偏高时且此时水温温升较快，或水温略偏低且此时水温下降较快等情况时，由于水温检测的滞后性，则水温很容易超出目标水温范围，从而影响对发动机水温的精确控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发动机用水泵的控制方法，实现对发动机水温更精准控制，提高了控制的稳定性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种发动机用水泵的控制方法，包括以下步骤：

获取当前发动机的实际水温T；

当T3＜T＜T4或T1＜T＜T2时，根据实际水温T的变化率a确定水泵的转速，其中T1、T2、T3、T4均为温度预设值，且T1＜T2＜T3＜T4。

作为优选，当T3＜T＜T4时，判断实际水温的变化率a是否大于第一预设值a1，若是，控制水泵的转速为最大值；若否，根据预设的脉谱表获得水泵的转速。

作为优选，当T1＜T＜T2时，判断实际水温的变化率a是否大于第二预设值a2，若是，根据预设的脉谱表获得水泵的转速；若否，控制水泵的转速为最小值。

作为优选，当T≥T4时，控制水泵的转速为最大值。

作为优选，当T≤T1时，控制水泵的转速为最小值。

作为优选，当T2≤T≤T3时，根据预设的脉谱表查表获得水泵的转速。

作为优选，所述查表获得水泵的转速具体包括以下步骤：

获取当前发动机的转速值和扭矩值；

根据当前发动机的转速值和扭矩值查预设的脉谱表获得水泵的转速。

作为优选，所述扭矩值通过所述转速值而得到。

作为优选，所述根据当前发动机的转速和扭矩查预设的脉谱表获得水泵的转速包括以下步骤：

判断所述扭矩值是否为最大扭矩值，若是，控制水泵的转速为第一预设值；若否，控制水泵的转速为第二预设值。

作为优选，所述第二预设值为水泵在发动机冷却液无气泡状态时的最低转速值。

本发明的有益效果：

本发明提供的发动机用水泵的控制方法，针对在发动机的实际水温T虽然在目标水温范围T1～T4内，但温度偏高时且此时水温变化率a较快，或水温温度偏低且此时水温下降变化率a较快时,根据实际水温T的变化率a确定水泵的转速，能够将发动机水温精确的控制在目标水温范围内，防止水温超出目标水温范围，实现了在实际工况中对发动机水温更加精准的预控，提高了发动机水温的控制稳定性。

附图说明

图1是本发明发动机用水泵的控制方法一种形式的流程图；

图2是本发明发动机用水泵的控制方法另一种形式的流程图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例提供了一种发动机用水泵的控制方法，用于对发动机冷却系统中电子水泵的控制，如图1所示，该控制方法先将发动机的目标水温设置在温度预设值T1和T4之间，并在该温度区间内设定T2、T3，且T1与T2相差较小，T3与T4相差较小，使得将目标水温范围由小到大依次划分为T1＜T2＜T3＜T4。在获取当前发动机的实际水温T之后，将实际水温T与温度预设值相比较，在T3＜T＜T4或T1＜T＜T2时，根据实际水温T的变化率a确定水泵的转速。

本实施例提供的发动机用水泵的控制方法，通过多个温度预设值将发动机目标水温范围分割为多个区间，对不同的区间分别控制。同时，针对在发动机的实际水温T虽然在目标水温范围T1～T4内，但温度偏高时且此时水温变化率a较快，或水温温度偏低且此时水温下降变化率a较快时,根据实际水温T的变化率a确定水泵的转速，能够将发动机水温精确的控制在目标水温范围内，防止水温超出目标水温范围，实现了在实际工况中对发动机水温更加精准的预控，提高了发动机水温的控制稳定性。

该控制方法在获取当前发动机的实际水温T之后，先将实际水温T与目标水温范围T1～T4相比较，判断实际水温T是否大于等于T4，若是，即在T≥T4时，发动机的实际水温T超出目标水温范围的最高值，此时水温较高。由于水泵是为冷却液提供循环的动力源，为了快速实现冷却降温，则水泵的流量必须开到最大状态，即控制水泵的转速为最大值。

判断T是否大于等于T4，若否，需要进一步判定实际水温T是否大于T3，若是，即T3＜T＜T4时，此时水温虽然在目标水温范围之内，由于T3和T4相差较小，如果水温的温升变化率比较大，在未进行有效控制时，水温很容易超出理想范围。为了防止这种情况的发生，在T3＜T＜T4时，需要根据发动机的实际水温T计算出实际水温的变化率a，并判断实际水温的变化率a是否大于第一预设值a1，其中a1为正值，若是，认为此时为危险状态，水温容易超出理想范围，控制水泵的转速为最大值；若否，认为此时为安全状态，根据预设的脉谱表查表获得水泵的转速。

在判定实际水温T是否大于T3时，若否，即T≤T3，则需要进一步判定实际水温T是否大于等于T2，若是，即T2≤T≤T3，此时认为此时为安全状态，根据预设的脉谱表查表获得水泵的转速；若否，即T＜T2，则需要进一步判定实际水温T是否大于T1，由此确定实际水温T是否超出目标水温范围的最低值。

在判定实际水温T是否大于T1时，若否，即T≤T1，发动机的实际水温T超出目标水温范围的最低值，此时水温较低，为了快速实现冷却液的升温，则水泵的流量必须开到最小状态，即控制水泵的转速为最小值。在判定实际水温T是否大于T1时，若是，即T1＜T＜T2时，此时水温虽然在目标水温范围之内，由于T1和T2相差较小，如果水温的变化率比较大，在未进行有效控制时，水温很容易超出理想范围。为了防止这种情况的发生，在T1＜T＜T2时，还需要进一步判定实际水温的变化率a是否大于第一预设值a2，其中a2为负值，若是，认为此时为安全状态，根据预设的脉谱表获得水泵的转速；若否，认为此时为危险状态，水温容易超出理想范围的最小值，控制水泵的转速为最小值。

由于扭矩值代表发动机的工况，工况决定发动机散出的热量，水泵抽取的冷却液用来抵消此部分热量，上述预设的脉谱表为发动机在设计时，由发动机的转速值、扭矩值及水泵转速等参数标定的特性曲线，因此，可以根据发动机的转速和与该转速相对应的扭矩值，查取水泵的转速。

对于根据预设的脉谱表查表获得水泵的转速具体包括以下步骤：

获取当前发动机的转速值和扭矩值；

根据当前发动机的转速值和扭矩值查预设的脉谱表来获得水泵的转速。

其中，扭矩值是通过所述转速值而得到。

在一般情况下，发动机冷却液内有无气泡可以衡量冷却液的温度状况，如果发动机冷却液内存在气泡，说明冷却液温度局部升高，散热不好；如果发动机冷却液内未存在气泡，说明散热良好，此时水泵的转速可以降低，使得可以用最小的功率就能满足需求，具有节能减排的效果。

具体地，上述根据当前发动机的转速和扭矩查预设的脉谱表获得水泵的转速包括以下步骤：

判断上述扭矩值是否为最大扭矩值，若是，控制水泵的转速为第一预设值；若否，控制水泵的转速为第二预设值。

其中，第一预设值为匹配机械水泵时对应水泵转速，第二预设值为水泵在发动机冷却液无气泡状态时的最低转速值。

具体的，参考图1，该方法具体步骤如下：

S1、获取当前发动机的实际水温T；

S2、判断T是否大于等于T4，若是，则执行S3，若否，则执行S4；

S3、控制水泵的转速为最大值，并返回S1；

S4、判定实际水温T是否大于T3，若是，则执行S5，若否，则执行S6；

S5、判断实际水温的变化率a是否大于第一预设值a1，若是，则执行S3，若否，则执行S51；

S51、根据预设的脉谱表查表获得水泵的转速，并返回S1；

S6、判定实际水温T是否大于等于T2，若是，则执行S51，若否，则执行S7；

S7、判定实际水温T是否大于T1，若是，则执行S8，若否，则执行S9；

S8、判定实际水温的变化率a是否大于第一预设值a2，若是，则执行S51，若否，则执行S9；

S9、控制水泵的转速为最小值，并返回S1。

由于根据预设的脉谱表查表获得水泵的转速具体包括以下步骤：

获取当前发动机的转速值和扭矩值；

根据当前发动机的转速值和扭矩值查预设的脉谱表来获得水泵的转速。

具体的，参考图2，该方法还可以按照以下具体步骤进行操作：

S1、获取当前发动机的实际水温T；

S2、判断T是否大于等于T4，若是，则执行S3，若否，则执行S4；

S3、控制水泵的转速为最大值，并返回S1；

S4、判定实际水温T是否大于T3，若是，则执行S5，若否，则执行S6；

S5、判断实际水温的变化率a是否大于第一预设值a1，若是，则执行S3，若否，则执行S52；

S52、判断所述扭矩值是否为最大扭矩值，若是，则执行S53，若否，则执行S54；

S53、控制水泵的转速为第一预设值，并返回S1；

S54、控制水泵的转速为第二预设值，并返回S1；

S6、判定实际水温T是否大于等于T2，若是，则执行S52，若否，则执行S7；

S7、判定实际水温T是否大于T1，若是，则执行S8，若否，则执行S9；

S8、判定实际水温的变化率a是否大于第一预设值a2，若是，则执行S52，若否，则执行S9；

S9、控制水泵的转速为最小值，并返回S1。

本实施例提供的发动机用水泵的控制方法，将发动机目标水温范围分割为多个区间对电子水泵分别进行控制，实现了发动机水温的精确控制，同时在实际水温T靠近目标水温范围T1～T4的端点值T1和T4时，通过水温变化率a确定水泵的转速，能够将发动机水温精确的控制在目标水温范围内，防止由于水温的滞后性导致水温超出目标水温范围，以将发动机水温精确的控制在目标水温范围内，实现了在实际工况中对发动机水温更加精准的预控。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种发动机用水泵的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取当前发动机的实际水温T；

当T3＜T＜T4或T1＜T＜T2时，根据实际水温T的变化率a确定水泵的转速，其中T1、T2、T3、T4均为温度预设值，且T1＜T2＜T3＜T4。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，当T3＜T＜T4时，判断实际水温的变化率a是否大于第一预设值a1，若是，控制水泵的转速为最大值；若否，根据预设的脉谱表获得水泵的转速。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，当T1＜T＜T2时，判断实际水温的变化率a是否大于第二预设值a2，若是，根据预设的脉谱表获得水泵的转速；若否，控制水泵的转速为最小值。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，当T≥T4时，控制水泵的转速为最大值。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，当T≤T1时，控制水泵的转速为最小值。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，当T2≤T≤T3时，根据预设的脉谱表查表获得水泵的转速。

7.根据权利要求2、3和6任一所述的控制方法，其特征在于，所述根据预设的脉谱表查表获得水泵的转速具体包括以下步骤：

获取当前发动机的转速值和扭矩值；

根据当前发动机的转速值和扭矩值查预设的脉谱表获得水泵的转速。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述扭矩值通过所述转速值而得到。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述根据当前发动机的转速值和扭矩值查预设的脉谱表获得水泵的转速包括以下步骤：

判断所述扭矩值是否为最大扭矩值，若是，控制水泵的转速为第一预设值；若否，控制水泵的转速为第二预设值。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述第二预设值为水泵在发动机冷却液无气泡状态时的最低转速值。